Question

Полый шарик массой m= 0.4 г с зарядом  q=8 нКл движется в горизонтальном однородном электрическом поле, напряженность которого Е=500кВ/м какой угол альфа образует с вертикалью траектория шарика, если его начальная скорость равна 0 ?

Answer 1

tg alfa=Fэ/ Fт = Eq/mg=500 000*8*10^-9/10*4*10^-4= 1

alfa = 45 градусов

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно учесть силу, действующую на шарик в электрическом поле.

Сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, определяется по формуле: F = q * E,

где F - сила, q - заряд частицы, E - напряженность электрического поля.

В данном случае сила F будет направлена вверх (в противоположную сторону гравитации), так как заряд шарика положительный.

Учитывая, что начальная скорость шарика равна 0, можно сказать, что шарик движется под действием силы только в вертикальном направлении.

Теперь мы можем рассмотреть движение шарика в вертикальной плоскости. Здесь мы имеем движение с постоянным ускорением, вызванным силой:

F = m * a,

где m - масса шарика, a - вертикальное ускорение.

Сила, действующая на шарик в вертикальном направлении, равна силе гравитации, которая определяется по формуле:

F_gravity = m * g,

где g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²).

Таким образом, мы можем записать уравнение движения шарика в вертикальном направлении:

m * a = m * g - q * E.

m сокращается, и уравнение принимает вид:

a = g - (q * E) / m.

Так как начальная скорость равна 0, то можно использовать уравнение для определения перемещения в вертикальном направлении:

s = (1/2) * a * t^2,

где s - вертикальное перемещение, t - время.

Так как нам нужно найти угол альфа между траекторией шарика и вертикалью, мы можем записать соотношение между горизонтальной и вертикальной составляющими перемещения:

tan(α) = s_horizontal / s_vertical.

Так как начальная скорость шарика равна 0, горизонтальное перемещение s_horizontal также равно 0.

Теперь мы можем найти угол α:

tan(α) = 0 / s_vertical = 0.

Таким образом, траектория шарика будет полностью вертикальной, и угол α будет равен 0°.